golang：闭包一一引用了外部变量的匿名函数

比眉伴天荒 2022-02-28 03:56 276阅读 0赞

# 什么是闭包 #

## golang中的闭包 ##

闭包是引用了自由变量的函数，被引用的自由变量和函数一同存在，即使已经离开了自由变量的环境也不会被释放或者删除，在闭包中可以继续使用这个自由变量，因此，简单的说：

函数 + 引用环境 = 闭包

同一个函数与不同引用环境组合，可以形成不同的实例，如下图所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
一个函数类型就像结构体一样，可以被实例化，函数本身不存储任何信息，只有与引用环境结合后形成的闭包才具有“记忆性”，函数是编译期静态的概念，而闭包是运行期动态的概念。

## 其它编程语言中的闭包 ##

闭包（Closure）在某些编程语言中也被称为 Lambda 表达式。

闭包对环境中变量的引用过程也可以被称为“捕获”，在 C++11 标准中，捕获有两种类型，分别是引用和复制，可以改变引用的原值叫做“引用捕获”，捕获的过程值被复制到闭包中使用叫做“复制捕获”。

C++ 与 C\# 中为闭包创建了一个类，而被捕获的变量在编译时放到类中的成员中，闭包在访问被捕获的变量时，实际上访问的是闭包隐藏类的成员。

# 在闭包内部修改引用的变量 #

// 准备一个字符串
    str := "hello world"
    // 创建一个匿名函数
    foo := func() {
        
       
        // 匿名函数中访问str
        str = "hello dude"
    }
    // 调用匿名函数
    foo()

代码说明如下：

*  第 2 行，准备一个字符串用于修改。
 *  第 5 行，创建一个匿名函数。
 *  第 8 行，在匿名函数中并没有定义 str，str 的定义在匿名函数之前，此时，str 就被引用到了匿名函数中形成了闭包。
 *  第 12 行，执行闭包，此时 str 发生修改，变为 hello dude。  
    ![在这里插入图片描述][eb8704e17ec6499baab438eff226e407.png]

# 闭包的记忆效应 #

package main
    import (
        "fmt"
    )
    // 提供一个值, 每次调用函数会指定对值进行累加
    func Accumulate(value int) func() int {
        
        // 返回一个闭包
        return func() int {
        
            // 累加
            value++
            // 返回一个累加值
            return value
        }
    }
    func main() {
        
        // 创建一个累加器, 初始值为1
        accumulator := Accumulate(1)
        // 累加1并打印
        fmt.Println(accumulator())
        fmt.Println(accumulator())
        // 打印累加器的函数地址
        fmt.Printf("%p\n", &accumulator)
        // 创建一个累加器, 初始值为1
        accumulator2 := Accumulate(10)
        // 累加1并打印
        fmt.Println(accumulator2())
        // 打印累加器的函数地址
        fmt.Printf("%p\n", &accumulator2)
    }

代码说明如下：

*  第 8 行，累加器生成函数，这个函数输出一个初始值，调用时返回一个为初始值创建的闭包函数。
 *  第 11 行，返回一个闭包函数，每次返回会创建一个新的函数实例。
 *  第 14 行，对引用的 Accumulate 参数变量进行累加，注意 value 不是第 11 行匿名函数定义的，但是被这个匿名函数引用，所以形成闭包。
 *  第 17 行，将修改后的值通过闭包的返回值返回。
 *  第 24 行，创建一个累加器，初始值为 1，返回的 accumulator 是类型为 func()int 的函数变量。
 *  第 27 行，调用 accumulator() 时，代码从 11 行开始执行匿名函数逻辑，直到第 17 行返回。
 *  第 32 行，打印累加器的函数地址。

对比输出的日志发现 accumulator 与 accumulator2 输出的函数地址不同，因此它们是两个不同的闭包实例。

每调用一次 accumulator 都会自动对引用的变量进行累加。

![在这里插入图片描述][2acb28669abb4319a1058e3ec0699e1e.png]

# 闭包实现生成器 #

闭包的记忆效应被用于实现类似于设计模式中工厂模式的生成器，下面的例子展示了创建一个玩家生成器的过程。

package main
    import (
        "fmt"
    )
    // 创建一个玩家生成器, 输入名称, 输出生成器
    func playerGen(name string) func() (string, int) {
        
        // 血量一直为150
        hp := 150
        // 返回创建的闭包
        return func() (string, int) {
        
            // 将变量引用到闭包中
            return name, hp
        }
    }
    func main() {
        
        // 创建一个玩家生成器
        generator := playerGen("high noon")
        // 返回玩家的名字和血量
        name, hp := generator()
        name, hp = generator()
        // 打印值
        fmt.Println(name, hp)
    }

![在这里插入图片描述][a699fe3584bb498d9550464d70187393.png]

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[2acb28669abb4319a1058e3ec0699e1e.png]: /images/20220228/7a4b5ed3b43c4f579e5ed4523b59faf4.png
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